O que é um motorista de motor e como você escolhe o caminho certo?

O que é um Motorista？ Se você deseja controlar um motor com seu Arduino, precisará usar um driver de motor. Mas o que é um motorista de motor e como você escolhe o caminho certo?

Neste artigo, responderemos a essas perguntas e muito mais! Discutiremos quais tipos de drivers de motor estão disponíveis, o que cada tipo pode fazer e como escolher o caminho certo para o seu projeto. Então continue lendo para aprender tudo o que você precisa saber sobre motoristas!

Qual ​​é o driver do motor?

Motor Bldc de Engrenagem Planetária

Um driver de motor é um dispositivo eletrônico que controla a velocidade e a direção de um motor elétrico. Você pode usar drivers de motor para controlar motores pequenos, como brinquedos, carros de controle remoto ou robôs. Além disso, você pode usá-lo para controlar motores maiores em aplicações industriais.

É necessário um motorista de motor?

A principal razão para usar um driver de motor é proteger o microcontrolador das grandes correntes necessárias para acionar um motor. Se você tentar conectar um motor diretamente a um microcontrolador, a corrente que flui através do microcontrolador o danificaria.

A outra razão para usar um driver de motor é que ele pode fornecer mais energia do que o microcontrolador. Portanto, isso é útil para aplicações em que você precisa mover cargas pesadas ou acionar motores que exigem muita potência.

Como funciona um motorista de motor?

Um driver de motor IC é um amplificador de potência. Além disso, ele recebe um sinal de baixa potência do microcontrolador e o amplifica para fornecer energia suficiente para acionar o motor.

Além disso, a maioria dos drivers de motor também possui proteção integrada contra coisas como sobrecorrente e sobretemperatura. Isso protege tanto o microcontrolador quanto o próprio driver do motor.

Como parar o motor (frenagem)

Quando você deseja parar o motor, você tem duas opções:

– costa:

é quando você remove a energia do motor. A desvantagem é que o motor continuará girando por um tempo e pode danificar a si mesmo ou o que estiver conectado.

– frenagem:

é quando você aplica energia ao motor na direção oposta. Isso fará com que o motor pare quase imediatamente.

No entanto, a desvantagem disso é que pode sobrecarregar o motor e danificá-lo.

Qual deles você escolhe depende da sua aplicação. Se você precisar parar o motor rapidamente, você deve usar a frenagem. Se você não se importa com o motor girando por um tempo depois de remover a energia, pode usar o movimento por inércia.

Uma maneira de pensar nisso é esta:se você estivesse em uma bicicleta descendo uma colina, você gostaria de fazer a costa. Mas se você estivesse em uma bicicleta subindo uma colina, você iria querer frear.

Outra coisa a considerar é o tipo de motor que você está usando. Se você estiver usando um motor CC escovado, precisará de um driver de motor que possa lidar com as altas correntes que esses motores exigem. Se você estiver usando um motor de passo, precisará de um driver de motor que possa fazer micro-passos.

Tipos de Motoristas

Existem dois tipos principais de drivers de motor:escovado e sem escova.

Drivers de motor escovado são normalmente aplicáveis ​​para aplicações de baixa potência, como brinquedos RC. Além disso, eles também são mais fáceis de usar porque não requerem sensores ou controladores especiais.

Drivers de motor sem escova são comuns para aplicações de alta potência, como drones e veículos elétricos. Além disso, eles são mais complexos de usar porque exigem sensores e controladores especiais.

Além do brushless e brushless, temos também os seguintes tipos:

driver de motor CC

Motor CC

Fonte:Wikimedia commons

Os motores DC são o tipo mais comum de motores. Eles são comuns em tudo, de ventiladores a discos rígidos. Além disso, você pode usar motores DC para controlar a velocidade e a direção.

driver do servo motor

ServoDrive

Fonte:Wikimedia commons

Os servomotores são aplicáveis ​​em aplicações que exigem controle preciso, como robôs e máquinas CNC.

Além disso, você pode usar o servo motor para controlar sua posição, velocidade e torque.

motorista de motor de passo

Motor de passo

Fonte:Wikimedia commons

Um driver de motor de passo é um tipo de motor elétrico que converte energia elétrica em energia mecânica. E você pode usá-los para controlar a velocidade e direção.

Além disso, são aplicáveis ​​em aplicações que exigem posicionamentos precisos, como impressoras e scanners. Além disso, você pode usá-los para controlar a taxa e a direção do passo.

Outros tipos:

Além dos tipos acima, existem também outros tipos de motores elétricos, como

Driver de passo digital

Digital Stepper Driver é um driver de motor que usa sinais digitais para controlar o motor de passo.

Driver de passo de loop fechado

Um driver de passo de malha fechada é um tipo de driver de motor que usa feedback para controlar o motor de passo.

Driver de passo analógico

Analog Stepper Driver é um tipo de driver de motor que usa sinais analógicos para controlá-lo.

Driver Stepper integrado

Um driver de motor integrado é um tipo de driver de motor que combina os recursos de um driver de motor e um microcontrolador. E esse tipo de driver de motor é frequentemente aplicável em aplicações de robótica.

Driver do motor BLDC

Os motores BLDC são motores CC sem escovas. E são comuns em aplicações que exigem alto torque e baixo ruído, como discos rígidos de computadores e veículos elétricos.

Os motoristas de motor BLDC estão se acostumando a controlar a velocidade e a direção.

Circuito de acionamento do motor CC

Nesta seção, aprenderemos alguns circuitos de acionamento de motores CC.

Circuito de acionamento de motor CC usando transistores

Circuito de driver de motor DC

Este é um circuito básico de driver de motor DC. Além disso, ele opera usando um motor DC, um resistor e um transistor de potência (D880).

Circuito de ponte H

Circuito de ponte H

O circuito da ponte H é para controlar a velocidade e a direção de um motor DC. Além disso, você pode usar este circuito em aplicações onde o motor CC precisa ser acionado em ambas as direções.

Além disso, você pode usá-lo em aplicações robóticas. Como mudar a direção de um robô.

motorista ic

Um CI de driver de motor é um CI especializado que você pode usar para controlar motores. Além disso, os CIs de driver de motor podem ser úteis para controlar motores DC, servomotores e motores de passo.

Os CIs de driver de motor mais frequentes são os seguintes:

– L293D

L293D é um tipo de IC de driver de ponte H. E você pode usá-lo para acionar cargas indutivas, como relés, solenóides, dc, motores de passo bipolares, etc.

– L298N

L298N também é um tipo de IC de driver de ponte H. Além disso, ele é usado para acionar motores DC, motores de passo e atuadores.

– A4988

– DRV8825

O DRV8825 é um IC de driver micro-stepping com um tradutor embutido para fácil operação. Além disso, você pode usar o DRV8825 para acionar motores de passo bipolares.

função do motorista do motor

As funções dos CIs de driver de motor incluem:

- alimentação do motor

– controlar a velocidade e a direção do motor

- frenagem do motor

– proteger o motor de danos devido a corrente excessiva

– fornecendo um recurso de limitação de corrente

Aplicações de Motoristas

Agora que sabemos o que são drivers de motor e o que eles fazem, vamos ver algumas das aplicações mais comuns.

Uma das aplicações mais comuns é em brinquedos de controle remoto. O driver do motor amplifica o sinal do microcontrolador para que ele possa controlar os motores do brinquedo.

Outra aplicação comum são as unidades de disco rígido. O driver do motor aqui controla o motor do eixo que gira os discos.

unidades de computador de diferentes tipos

Nas impressoras, o driver do motor controla os motores de alimentação e o motor do carro do cabeçote de impressão.

E, finalmente, em máquinas de montagem automatizadas, o acionador do motor controla novamente uma variedade de motores, incluindo motores de correia transportadora e motores de braço de garra.

Benefícios do IC do Motorista

São vantagens:

– Em primeiro lugar, pode fornecer mais energia do que o microcontrolador.

– Então, ele tem proteção integrada contra coisas como sobrecorrente e sobretemperatura.

– Por fim, economiza espaço porque combina o amplificador e o driver do motor em um IC.

Desvantagens dos CIs do Motorista:

– Primeiro, eles podem ser caros.

– Além disso, você precisa prestar atenção às classificações de tensão e corrente.

– Além disso, alguns CIs podem ser difíceis de usar.

Agora que você sabe o que é um driver de motor, você precisa escolher o caminho certo para o seu projeto. Isso pode ser complicado porque existem muitos tipos diferentes de drivers de motor por aí.

Como Escolher o Tipo Certo de Motorista

A seguir estão os fatores importantes a serem considerados ao escolher um driver de motor:

– o tipo de motor que você está usando (escovado ou sem escova)

Primeiro, você precisa confirmar se está usando motores escovados ou sem escovas.

Se você não tiver certeza de qual tipo de motor é usado, dê uma olhada na folha de dados.

– a tensão de seus motores

Ao escolher um driver de motor, é importante considerar a tensão nominal, o nível lógico e os recursos e capacidades.

Escolha um driver de motor que seja classificado para a voltagem do seu motor, possa lidar com o nível lógico do seu microcontrolador e tenha os recursos e capacidades de que você precisa.

Quando se trata de tensão, a maioria dos drivers de motor pode lidar com uma variedade de tensões. Por exemplo, o L293D pode lidar com tensões entre +36V a -36V. No entanto, é importante certificar-se de que a tensão que você está usando está dentro dos limites especificados do driver do motor. Se você exceder a tensão máxima, poderá danificar o driver do motor.

A classificação de tensão do driver do motor é importante. A maioria dos drivers de motor pode operar em tensões entre cerca de 0,65V e 36V.

Os recursos e capacidades do driver do motor também são importantes. Portanto, escolha um driver de motor que tenha os recursos e capacidades que você precisa para sua aplicação.

– a classificação atual de seus motores

É essencial escolher um driver de motor que possa lidar com a quantidade de corrente que seus motores consumirão. Se você escolher um driver que não seja poderoso o suficiente, ele superaquecerá e possivelmente danificará seu motor. Se você escolher um driver muito poderoso, estará desperdiçando dinheiro com recursos em excesso que nunca usará.

Esta é a quantidade de corrente que o driver do motor pode fornecer aos motores. Se você estiver usando motores grandes que requerem muitas correntes, você precisará usar um driver de motor com uma corrente nominal alta. Por exemplo, o L293D pode fornecer até 600mA por canal.

-Interface

Ao escolher um driver de motor, você também precisa considerar a interface de controle. Em comparação, a interface mais comum é uma ponte H. Este tipo de interface permite controlar a direção e a velocidade dos motores.

Outras interfaces incluem L293D, L298N e TB6612FNG. Essas interfaces fornecem diferentes recursos e capacidades.

Se você estiver usando um driver de motor com um microcontrolador, também precisará considerar o nível lógico da interface. A maioria dos microcontroladores usa lógica TTL, que não é compatível com muitos drivers de motor.

Você precisará usar um conversor de nível lógico se quiser usar um microcontrolador TTL com drivers de motor.

– a quantidade de torque que você precisa

Embora você também precise considerar o torque, você deve observar o torque de estol. Este é o torque necessário para manter o motor em movimento.

O torque de retenção é o que você precisa para superar a resistência da carga. Se você precisar mover uma carga pesada, precisará de um motor com alto torque de retenção.

– a velocidade na qual você precisa que seus motores girem

Além disso, a velocidade de rotação do seu motor deve ser considerada. Você precisará escolher drivers de motor que possam fornecer a quantidade de energia necessária para girar seus motores na velocidade necessária.

– o tamanho e o peso de seus motores

Essa também é uma consideração importante porque você precisa ter certeza de que seus drivers de motor podem suportar o peso e o tamanho de seus motores.

– o ambiente em que seus motores serão usados ​​(interior ou exterior)

Isso é importante considerar porque diferentes acionadores de motor são projetados para ambientes diferentes. Se você planeja usar seus motores ao ar livre, precisará de drivers de motor que sejam à prova de intempéries.

– a quantidade de dinheiro que você está disposto a gastar

Não se esqueça de considerar também o preço ao escolher os motoristas. Escolha drivers de motor que sejam acessíveis e dentro do seu orçamento.

Ao escolher os drivers do motor, você precisa considerar o tipo de interface, a tensão nominal e o nível lógico. Além disso, você também precisa considerar os recursos e capacidades dos drivers do motor. De qualquer forma, escolha os drivers de motor mais adequados para sua aplicação.

O que é uma ponte H?

A ponte H é um tipo de circuito de chave que inclui dois pares de transistores como chaves. As operações reversa e direta de um motor CC são controladas pelos interruptores. A maioria dos controladores é projetada dessa forma.

Da mesma forma, ao ligar os dois transistores, o motor girará em uma direção. Quando ambos os transistores estiverem desligados, o motor não funcionará. Os pares de transistores podem estar ligados ao mesmo tempo, um par pode estar ligado enquanto o outro está desligado, ou ambos podem estar desligados.

Isso fará com que o motor gire na outra direção. A velocidade do motor aumenta ou diminui ajustando a quantidade de tempo que cada transistor está ligado.

Resumo

Drivers de motor são CIs que podem controlar motores de passo ou DC. Em contraste, existem muitos tipos diferentes de drivers de motor, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Alguns CIs de driver de motor comuns incluem o L298N, DRV8825 e TB6612FNG.

Ao escolher um driver de motor, você precisa considerar os requisitos de tensão e corrente do seu motor, bem como a dissipação de potência máxima permitida para o chip. Além disso, você também precisa ter certeza de que o driver pode lidar com a frequência de comutação necessária para o seu motor.

A maioria dos MCUs padrão não pode acionar motores de alta potência diretamente, portanto, você precisará usar um driver de motor se quiser controlar um motor de passo ou CC de alta potência.